The Arctic region remains surrounded by sea ice during most of the period of the year. In the Arctic Ocean the Northern Sea Route (NSR) has been used as an important route for shipping. The arctic sea ice is decreasing since 1979; hence needs to be monitored. In this research work sea ice concentration in the recent years and sea ice concentration anomalies of few months with long term sea ice concentration are studied. The climatology of long term ice concentration data from various satellites, and the recent sea ice concentration data from Advanced Microwave Scanning Radiometer 2 (AMSR2) were used. The results show that sea ice concentration and sea ice extent in the Arctic region decreased by around 5% from 2015 to 2016, but in 2017 increased again in smaller amount in some areas like around Novaya Zemlya, and parts of the sea in between Greenland and Longyearbyen, and around Banks Island. The percentages of sea ice area in NSR for July 7 in 2015 to 2017 were 37%, 39% and 33%, respectively, indicating a large area (around ten thousand $km^2$) become ice free in 2017 compared to the previous year.
The Electronic Chart Display and Information System (ECDIS) is an integral component of ship navigation equipment, that enables mariners to view Electronic Navigational Charts (ENC). Recently, it has become possible to transport freight and energy resources via the Northern Sea Routes (NSR) as global warming has been accelerating. However, ice can impact all types of ships and the potential danger that ice poses is significant. Until now, ice, consistently proven to be one of the most dangerous threats impacting navigation in ice-covered regions, has its detailed standard in the specification of the International Hydrographic Organization (IHO) for ECDIS. The investigations described in this paper were conducted to assess the advantages and problems of the display of ice objects on ECDIS. The experiments were conducted by using the Geographic Information System (GIS) to perform ice objects with their corresponding colors and symbols. Implementation of the standardized appearance of ice objects can enable mariners to access the ice condition of seas in a short time before navigating a safe passage through potentially treacherous waters. However, remain issues that must be overcome for data on ice to be fully compatible with an ECDIS system.
In this study, the dynamic interaction between an Arctic Spar and drifting level ice is examined in time domain using the newly developed ice-hull-mooring coupled dynamics program. The in-house program, CHARM3D, which is the hull-riser-mooring coupled dynamic simulator is extended by coupling with the open-source discrete element method (DEM) simulator, LIGGGHTS. In the LIGGGHTS module, the parallel-bonding method is implemented to model the level ice using an assembly of multiple bonded spherical particles. As a case study, a spread-moored Artic Spar platform, whose hull surface near waterline is the inverted conical shape, is chosen. To determine the breaking-related DEM parameter (the critical bonding strength), the four-point numerical bending test is used. A series of numerical simulations is systematically performed under the various ice conditions including ice drift velocity, flexural strength, and thickness. Then, the effects of these parameters on the ice force, platform motions, and mooring tensions are discussed. The simulations reveal various features of dynamic interactions between the drifting ice and moored platform for various ice conditions including the novel synchronous resonance at low ice speed. The newly developed simulator is promising and can repeatedly be used for the future design and analysis including ice-floater-mooring coupled dynamics.
Kim, Hyun-Soo;Ha, Mun-Keun;Baek, Myeong-Chul;Kim, Soo-Young;Park, Jong-Woo;Chun, Ho-Hwan
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.41
no.6
/
pp.120-125
/
2004
There are very few numbers of 115K FPP (Fixed Pitch Propulsion) Tankers for the Baltic ice class IA because the minimum power requirement of FMA (Finish- Swedish Maritime Association) needs quite large engine power and the 40 m Beam is out of calculation range of FMA minimum power requirements. The shipyard has no choice except to increase the engine power to satisfy FMA minimum power requirement Rule. And the operation cost, efficiency of hullform and its building cost are not good from the ship owners' point of view To solve this problem, the experience of ice breaking tanker development and the ice tank test results were adopted. The main idea to reduce the ice resistance is by reducing waterline angle at design load waterline. The reason behind the main idea is to reduce the ice-clearing force. Two hull forms were developed to satisfy Baltic Ice class IA. Two ice tank tests and one towing tank test was performed at MARC (Kvaener-Masa Arctic Research Center) and SSMB (Samsung Ship Model Basin) facilities, respectively. The purpose of these tests was to verify the performance in ice and open water respectively The hull form 2 shows less speed loss compared to Hull form 1 in open water operation but hull form 2 shows very good ice clearing ability. finally the Hull Form 2 satisfying Baltic ice class IA. The merit of this hull form is to use the same engine capacity and no major design changes in hull form and other related designs But the hull structure has to be changed according to the ice class grade. The difference in two hull form development methods, ice model test methods and analysis methods of ice model test will be described in this paper.
Kujala, Pentti;Korgesaar, Mihkel;Kamarainen, Jorma
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
/
v.10
no.3
/
pp.376-384
/
2018
Selection of suitable ice class for ships operation is an important but not simple task. The increased exploitation of the Polar waters, both seasonal periods and geographical areas, as well as the introduction of new international design standards such as Polar Code, reduces the relevancy of using existing experience as basis for the selection, and new methods and knowledge have to be developed. This paper will analyse what can be the limiting ice thickness for ships navigating in the Russian Arctic and designed according to the Finnish-Swedish ice class rules. The permanent deformations of ice-strengthened shell structures for various ice classes is determined using MT Uikku as the typical size of a vessel navigating in ice. The ice load in various conditions is determined using the ARCDEV data from the winter 1998 as the basic database. By comparing the measured load in various ice conditions with the serviceability limit state of the structures, the limiting ice thickness for various ice classes is determined. The database for maximum loads includes 3-weeks ice load measurements during April 1998 on the Kara Sea mainly by icebreaker assistance. Gumbel 1 distribution is fitted on the measured 20 min maximum values and the data is divided into various classes using ship speed, ice thickness and ice concentration as the main parameters. Results encouragingly show that present designs are safer than assumed in the Polar Code suggesting that assisted operation in Arctic conditions is feasible in rougher conditions than indicated in the Polar Code.
Ice cliff retreat and sea-ice formation around King Sejong Station in King George Island were analysed and compared with air temperature change. Analysis of 33-year (1969-2001) air temperature records at Bellingshausen Station has revealed regional atmospheric warming, and the increasing rate of air temperature Is equivalent to a warming of $1^{\circ}C$ for 27-year period. Here we present time-series of observations for the areal extent of the ice cliff and ice sheet, showing that they have retreated dramatically in the past 45 years (1956-2001). Retreat of 1,050 m in length of the ice clifr has changed the Marian Cove into a low rectangular form of 4 km in length and 1 to 1.3km in width. The retreat rates have since increased from 6 m/yr of the Primary investigated Period to 54 and 81m/yr in the recent years. Exceptionally, the ice cliff had been advanced of 21m in length for a year between 1987 and 1988 of cold winters. Ice sheet in King George Island also shows a similar decrease, and the decreasing extent is much larger at the southern part of the Main Cove, relatively more exposed to the sun, than at the northern part. Comparing sea-ice formation in winter with air temperature data shows a pattern starting to freeze below $-5^{\circ}C$ and to thaw over $-3^{\circ}C$. It is conclusively estimated that the patterns and magnitudes of ice cliff retreat and sea-ice formation are consistent with fluctuations of the air temperature, and that the recent rapid retreat of ice cliff and less formation of sea-ice are caused especially by the warming trends in autumn accompanied with expansion of summer thawing period.
We extracted a surface displacement map of Canisteo Peninsula and the surrounding area in West Antarctica by applying 4-pass DInSAR technique to two ERS-1/2 tandem pairs and analyzed the surface displacement of glaciers and sea ice. In the displacement map, glaciers showed fast motion pushing the adjoining land-fast sea ice which has the displacement in the same direction as the glacier. Cosgrove ice shelf showed large displacement pushing the adjoining land-fast sea ice as well. Some sea ice indicated the displacement that is opposite to the land-fast sea ice. This was because the type of the sea ice is drift ice that is affected by ocean current. Therefore, we could confirmed the boundary between land-fast sea ice and drift ice. It was difficult to distinguish ice shelf from ice sheet because they showed similarities both in brightness of the SAR images and in fringe rates of the interferograms. However, a boundary between fast-moving ice shelf and stable ice sheet was easily confirmed in the displacement map after the phase unwrapping process.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.27
no.5
/
pp.353-360
/
2014
The model ice is created at KRISO (Korea Research Institute for Ships and Ocean Engineering) ice basin where model ship is tested to obtain the necessary data in order to design the ice breaking vessels and ocean structures operating in the northern pole sea area. Through the model ship test, ice breaking, clearing, ice-ship and ice-propeller interaction behavior can be obtained. Since mechanical properties of ice plate are required for the model test, some tests are performed to obtain the properties in this paper. First, ultrasonic devide is used to measure the thickness of the model ice plate and the results show the possibility of using ultrasonic method, yet more sophisticated device or special sensors are required to measure the ice thickness completely. And the defection of ice plate is measured using LVDT to compute the characteristic length of ice plate on the fluid, which is used to get the effective Young's modulus of model ice.
Increase of greenhouse gas due to $CO_2$ and CH$_4$ gases would cause the global warming in the atmosphere. According to the global circulation model, it is pointed out in the Okhotsk Sea that the large increase of atmospheric temperature might be occurredin this region by global warming due to the doubling of greenhouse effectgases. Therefore, it is very important to monitor the sea ice extents in the Okhotsk Sea. To improve the sea ice extents and concentration with more highly accuracy, the field experiments have begun to comparewith Airborne Microwave Radiometer (AMR) and video images installed on the aircraft (Beach-200). The sea ice concentration is generally proportional to the brightness temperature and accurate retrieval of sea ice concentration from the brightness temperature is important because of the sensitivity of multi-channel data with the amount of open water in the sea ice pack. During the field experiments of airborned AMR the multi-frequency data suggest that the sea ice concentration is slightly dependending on the sea ice types since the brightness temperature is different between the thin and small piece of sea ice floes, and a large ice flow with different surface signatures. On the basis of classification of two sea ice types, it is cleary distinguished between the thin ice and the large ice floe in the scatter plot of 36.5 and 89.0GHz, but it does not become to make clear of the scatter plot of 18.7 and 36.5GHz Two algorithms that have been used for deriving sea ice concentrations from airbomed multi-channel data are compared. One is the NASA Team Algorithm and the other is the Bootstrap Algorithm. Intrercomparison on both algorithms with the airborned data and sea ice concentration derived from video images bas shown that the Bootstrap Algorithm is more consistent with the binary maps of video images.
Kim, Moon-Chan;Lee, Seung-Ki;Lee, Won-Joon;Wang, Jung-Yong
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
/
v.5
no.1
/
pp.116-131
/
2013
The resistance performance of an icebreaking cargo vessel in pack ice conditions was investigated numerically and experimentally using a recently developed finite element (FE) model and model tests. A comparison between numerical analysis and experimental results with synthetic ice in a standard towing tank was carried out. The comparison extended to results with refrigerated ice to examine the feasibility of using synthetic ice. Two experiments using two different ice materials gave a reasonable agreement. Ship-ice interaction loads are numerically calculated based on the fluid structure interaction (FSI) method using the commercial FE package LS-DYNA. Test results from model testing with synthetic ice at the Pusan National University towing tank, and with refrigerated ice at the National Research Council's (NRC) ice tank, are used to validate and benchmark the numerical simulations. The designed ice-going cargo vessel is used as a target ship for three concentrations (90%, 80%, and 60%) of pack ice conditions. Ice was modeled as a rigid body but the ice density was the same as that in the experiments. The numerical challenge is to evaluate hydrodynamic loads on the ship's hull; this is difficult because LS-DYNA is an explicit FE solver and the FSI value is calculated using a penalty method. Comparisons between numerical and experimental results are shown, and our main conclusions are given.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.